手掘式顶管法施工工艺讲义总结

手掘式顶管法施工工艺手掘式顶管法概述顶管施工的优点顶管施工的几种工法手掘式顶管施工的适用范围手掘式顶管法施工的优缺点工艺流程图手掘式顶管施工准备工作调查研究，摸清情况编制施工方案的主要内容工作坑尺寸的确定工作坑底基础与导轨顶力计算后背墙与后背顶管设备挖土与顶进管前挖土顶进纠偏与校正触变泥浆减阻------触变泥浆减阻中继站-------中继站一、手掘式顶管法概述1、顶管施工的优点

无需隔断交通噪音以及震动都很小可以在很深的地下敷设管道

一、手掘式顶管法概述1、顶管施工的优点可以安全的穿越铁路对施工周遭的影响很小可以穿越障碍物

顶管施工采用油压驱动，施工时噪音远远小于开槽式敷设管道，几乎没有地盘沉降的现象，对周遭的影响降低到最小程度。而且在较深的埋深情况下施工成本要小于开槽式敷设管道。

一、手掘式顶管法概述2、顶管施工的几种工法手掘式顶管法泥水式顶管法土压式顶管法不取土顶管法一、手掘式顶管法概述3、手掘式顶管施工的适用范围

适用于黏性、砂性或硬质泥岩土层，且无地下水影响，管径1000～3000之间的排水工程。一、手掘式顶管法概述4、手掘式顶管法施工的优缺点：

优点具有顶管施工的所有优点。工作坑占用场地小。设备简单、技术难度低，易于推广。一、手掘式顶管法概述4、手掘式顶管法施工的优缺点：

缺点对不同地质条件有很大的局限性。顶进面土压不能平衡，容易塌方。劳动强度大，施工进度慢。5、顶管工艺流程图二、手掘式顶管施工准备工作1、调查研究，摸清情况掌握管道埋设、管径、管材和接口要求。掌握地下土质、水位等有关水文地质资料。掌握地下管线情况。现场施工环境、运输、电源等情况。二、手掘式顶管施工准备工作2、编制施工方案的主要内容确定工作坑的位置和尺寸。顶管后背的结构设计和验算。确定掘进和出土的方法，下管和运管的方式和设备，工作平台的支搭结构。进行顶力计算，选择顶进设备。遇有地下水时，选用降水方法。制定保证工程质量和安全的技术措施。二、手掘式顶顶管施工准备备工作3、工作坑尺寸寸的确定工作坑一般选选在检查井的的位置，并与与建筑物有一一定的安全距距离。其工作作坑底长、宽宽尺寸可按下下图计算。底宽：W＝D+2(B+b)式中B---工作面净宽，，一般为1.2～1.5m；b---支撑厚度；D---管外径。二、手掘式顶顶管施工准备备工作3、工作坑尺寸寸的确定底长：L＝L1+L2+L3+L4+L5式中L1---后背结构厚度度；L2---千斤顶长度；；L3---出土工作面长长度，一般取取1.0～1.5m；L4---每节顶管长度度；L5---顶进管口尾部部留出工作坑坑壁的最小长长度，一般为为0.3m。二、手掘式顶顶管施工准备备工作3、工作坑底基基础与导轨①基础顶进过程中，，防止工作坑坑地基沉降，，导致管子顶顶进偏差过大大，应在工作作坑底铺设基基础。枕木基础当工作坑土质质好、无地下下水、管径小小、工期短，，可采用。分为密铺和疏疏铺两种。混凝土基础当工作土质较较差、有地下下水、管径较较大，可采用用。混凝土强强度等级不小小于C15，厚度100～150mm。混凝土卧枕木木基础适用于地基土土质松软、有有地下水、管管径偏大等状状况。混凝土土强度等级不不小于C15，厚度200～250mm。混凝土表面面低于枕木表表面10～15mm。②导轨导轨的作用是是控制管身按按设计的管中中心线和高程程顶进，保证证管身在顶入入之前位置符符合设计要求求。导轨的安安装是否准确确和牢固，对对管道顶进质质量影响较大大。导轨净距与管管道外径大小小有关，根据据直角三角形形计算。导轨标高与导导轨净距和管管壁厚度有关关。导轨安装应牢牢固、顺直、、平行、等高高，其纵坡与与管道设计坡坡度一致。在使用中经常常检查较核导导轨，防止产产生位移。二、手掘式顶顶管施工准备备工作二、手掘式顶顶管施工准备备工作5、顶力计算顶管施工必须须有足够的顶顶力，才能克克服管子在顶顶进过程中土土对管子产生生的阻力。顶管的总顶力力应大于或等等于管正面阻阻力和管四周周摩擦阻力之之和。F=F1+F2式中：F－总顶力；F1－管正面阻力力；F2－管道摩擦阻阻力。二、手掘式顶顶管施工准备备工作正面阻力F1：不同管前端装装置其正面阻阻力各不相同同。当采用简易工工具管时，可可按下式计算算：管正面阻力F1=π(D-t)t*R式中D－管外径t－工具管刃脚脚厚度R－挤压阻力(可取300～500kN/m2)当采用超前开开挖顶管时，，管正面阻力力可忽略不计计。二、手掘式顶顶管施工准备备工作摩擦阻力F2：摩擦阻力是指指管壁与土之之间的摩擦阻阻力。在正常情况下下，可按下式式计算：管正面阻力F2=f2*L单位长度管道道摩擦阻力f2=½½πDμ(P1+P2)+μW垂直直土土压压力力P1＝γh水平平土土压压力力P2＝γ(H+D/2)*tg2(45º-φ/2)式中中D－管管外外径径L－管管道道长长度度μ－摩摩擦擦系系数数W－单单位位长长度度管管子子自自重重γ－土土的的重重度度H－管管顶顶浮浮土土高高度度φ－土土的的内内摩摩擦擦角角二、、手手掘掘式式顶顶管管施施工工准准备备工工作作6、后后座座墙墙与与后后背背后座座墙墙与与后后背背是是顶顶力力的的支支撑撑结结构构，，通通常常采采用用原原土土做做后后座座墙墙，，根根据据施施工工经经验验，，顶顶管管覆覆土土2～4m时，，原原土土后后背背墙墙的的长长度度需需要要4～7m。如如无无法法使使用用原原土土做做后后背背墙墙时时，，可可筑筑人人工工后后座座墙墙，，也也可可利利用用已已施施工工完完的的管管道道做做后后座座墙墙。。后背背的的作作用用是是减减少少对对后后座座墙墙的的单单位位面面积积的的压压力力。。二、、手手掘掘式式顶顶管管施施工工准准备备工工作作注意意事事项项后背背土土壁壁应应铲铲平平，，使使土土壁壁墙墙面面与与管管道道顶顶进进方方向向相相垂垂直直。。靠土土壁壁横横排排方方木木面面积积，，一一般般土土质质按按承承载载力力不不超超过过15t/m2。方木木应应卧卧入入工工作作坑坑底底以以下下0.5m，使使千千斤斤顶顶的的作作用用力力中中心心高高度度不不小小于于方方木木后后背背高高度度的的1/3。方木木断断面面可可用用150mm×150mm,立铁铁可可用用200mm×300mm工字字钢钢，，横横铁铁可可用用150mm×400mm工字字钢钢。。土质质松松软软或或顶顶力力较较大大时时，，可可在在方方木木前前加加垫垫钢钢板板。。二、、手手掘掘式式顶顶管管施施工工准准备备工工作作7、顶顶管管设设备备千斤斤顶顶它是是顶顶管管的的主主要要设设备备之之一一。。目前前多多采采用用液液压压千千斤斤顶顶，，根根据据需需要要顶顶力力，，选选择择台台数数。。如选选择择一一台台，，千千斤斤顶顶中中心心放放置置位位置置与与管管中中心心线线的的垂垂线线相相交交；；若使使用用多多台台并并列列式式放放置置，，应应使使顶顶力力合合力力作作用用点点与与管管壁壁反反作作用用点点在同同一一轴轴线线上上，，防防止止产产生生力力偶偶，，造造成成顶顶进进偏偏差差。。二、、手手掘掘式式顶顶管管施施工工准准备备工工作作高压压油油泵泵一般般选选用用定定额额压压力力为为32MPa的柱柱塞塞油油泵泵，，经经分分配配器器、、控控制制阀阀进进入入千千斤斤顶顶。若装装有有两两台台以以上上千千斤斤顶顶，，需需将将油油管管并并联联在在一一起起，，以以使使各各千千斤斤顶顶活活塞塞的的行行程程一一致致。。二、、手手掘掘式式顶顶管管施施工工准准备备工工作作顶铁铁顶铁铁是是传传递递顶顶力力的的垫垫铁铁，，分分为为横横顶顶铁铁、、顺顺顶顶铁铁、、U型或或环环型型顶顶铁铁。。顺顶顶铁铁长长短短应应有有多多种种尺尺寸寸，，以以便便随随着着管管子子顶顶进进，，用用顺顺顶顶铁铁放放入入其其顶顶进进空空隙隙之之内内，，再再继继续续掘掘土土顶顶进进。。U型或或环环形形顶顶铁铁放放在在管管子子端端面面，，顺顺顶顶铁铁作作用用其其上上，，其其弧弧形形断断面面尺尺寸寸形形状状与与被被顶顶进进管管子子相相同同，，其其作作用用是是使使混混凝凝土土管管口口受受力力均均匀匀，，以以免免管管口口损损坏坏。。二、、手手掘掘式式顶顶管管施施工工准准备备工工作作起重重设设备备主要要作作用用是是下下管管和和运运土土。。一般般采采用用单单梁梁式式电电动动葫葫芦芦吊吊。。正式式作作业业前前应应进进行行试试吊吊，，检检查查重重物物捆捆绑绑情情况况和和制制动动性性能能。。严禁禁超超负负荷荷吊吊装装。。三、、挖挖土土与与顶顶进进1、管管前前挖挖土土将地地下下水水位位降降至至管管底底以以下下不不小小于于0.5m处，，并并采采取取其其它它措措施施防防止止其其他他水水源源进进入入顶顶管管管管道道。管前前挖挖土土一一次次进进尺尺长长度度，，以以千千斤斤顶顶的的一一个个行行程程长长度度为为宜宜。。土土质质好好可可超超前前500mm以内内。。不不宜宜超超前前开开挖挖过过长长，，以以免免引引起起管管位位偏偏差差大大和和管管端端上上方方土土坍坍塌塌。。应严严格格控控制制管管周周围围土土的的超超挖挖，，管管端端上上部部可可超超挖挖15mm，以以减减少少阻阻力力；；管管端端下下部部135º包角角范范围围内内不不得得超超挖挖。。三、、挖挖土土与与顶顶进进在不不允允许许顶顶管管上上部部土土层层下下沉沉地地段段顶顶进进时时，，管管周周围围不不得得超超挖挖。。在松松软软性性土土层层中中顶顶进进时时，，应应采采取取土土体体加加固固措措施施或或其其它它有有效效措措施施。。管前前挖挖出出的的土土应应及及时时外外运运。。三、、挖挖土土与与顶顶进进2、顶顶进进工艺艺流流程程：：安装装顶顶铁铁→→开开动动油油泵泵→→顶顶镐镐活活塞塞伸伸出出一一个个行行程程→→关关油油泵泵→→顶顶镐镐停停止止运运行行→→活活塞塞收收缩缩→→在在空空隙隙处处加加上上顶顶铁铁→→再再开开动动油油泵泵。。如如此此循循环环。。三、、挖挖土土与与顶顶进进顶进进时时注注意意事事项项：：顶进进时时应应先先挖挖土土后后顶顶进进，，随随挖挖随随顶顶。。应应组组织织连连续续作作业业，，不不宜宜中中途途停停止止，，增增加加顶顶进进的的难难度度。。安装顶顶铁应应平顺顺，不不得歪歪斜，，每次次加放放顶铁铁时，，使顶顶铁连连接块块数最最少为为宜。。工具管管进入入土层层时，，每顶顶进0.3m，测量量不少少于一一次。。管道道进入入土层层后正正常顶顶进时时，每每1.0m测量一一次，，纠偏偏时增增加测测量次次数。。（包包括管管中心心线和和管底底高程程）三、挖挖土与与顶进进顶进过过程中中，发发现下下列紧紧急情情况时时应采采取措措施进进行处处理：：工具管管前方方遇到到障碍碍物。。后背墙墙变形形严重重。顶铁发发生扭扭曲现现象。。管位偏偏差过过大且且校正正无效效。顶力超超过管管端的的允许许顶力力。油泵压压力表表指针针升高高异常常。三、挖挖土与与顶进进3、纠偏偏与校校正采用小小角度度、顶顶进中中逐渐渐纠偏偏，不不得猛猛纠硬硬调。。挖土纠纠偏法法顶木校校正法法校正环环校正正法三、挖挖土与与顶进进挖土纠纠偏法法在管子子偏向向一侧侧少挖挖土，，而在在另一一侧多多超挖挖些，，强制制管子子在前前进时时向另另一侧侧偏移移，从从而达达到纠纠偏的的效果果。适用偏偏差为为10～20mm时。三、挖挖土与与顶进进顶木纠纠偏法法管端下下陷，，可采采用下下图方方法。。适用偏偏差大大于20mm时。三、挖挖土与与顶进进校正环环校正正法校正环环安装装在工工具管管的后后面，，上下下左右右各有有一个个小千千斤顶顶，发发生偏偏差时时，可可开动动相应应的小小千斤斤顶进进行校校正。四、触变泥泥浆减阻顶力控制的的